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CA 02487810 2004-11-29
WO 03/103937 PCT/FR03/01700
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Machine de traitement de feuilles avec des découpes ou des plis
transversaux à leur direction d'avancement
La présente invention concerne une machine de traitement de
feuilles pour la fabrication d'emballages en matériaux tels que du carton
ou du plastique, comprenant des moyens d'entraînement aptes à entraîner
des feuilles dans une direction d'entraînement à une vitesse
d'entraînement sensiblement constante à travers une zone de traitement
située entre l'entrée et la sortie de la machine et des moyens de
traitement comprenant un outillage et un contre-outillage respectivement
portés par un premier et par un deuxième arbre porteurs rotatifs qui
s'étendent transversalement à la direction d'entraînement en étant
disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre du trajet des feuilles,
lesdits moyens de traitement étant destinés à pratiquer dans ces feuilles
des découpes et/ou des plis disposés transversalement par rapport à la
direction d'entraînement.
Une machine de traitement de feuilles de ce type est connue par la
demande de brevet PCT WO 02/02305, déposée par la société
demanderesse. Cette demande de brevet antérieure s'intéresse à la
commande de la rotation de l'arbre porteur de l'outillage, qui est opérée
de telle sorte que, au moment où les moyens de traitement coopèrent
avec une feuille pour réaliser dans cette dernière les découpes ou des plis
transversaux par rapport à la direction d'entraînement, la vitesse
tangentielle de l'outillage est égale à la vitesse d'entraînement de la
feuille
dans la machine.
Ces dispositions permettent de faire fonctionner la machine en
continu alors qu'il était précédemment nécessaire, pour réaliser des
découpes ou des plis transversaux à la direction d'entraînement d'une
feuille, d'arrêter momentanément cette dernière et d'actionner un outil de
découpe ou de refoulement porté par une poutre mobile perpendiculaire-
ment à la direction d'entraînement des feuilles.
Bien que la machine décrite dans le document WO 02/02305 donne
satisfaction, il s'avère que, dans certaines conditions d'utilisation, la
découpe ou le refoulement réalisé par l'outillage porté par le premier arbre
porteur laisse des traces de plis sur les feuilles traitées dans la machine.
Ceci est particulièrement le cas lorsque ces feuilles sont réalisées en
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Z
carton ondulé dont les cannelures sont orientées transversalement à la
direction d'avancement des feuilles, c'est-à-dire que la découpe ou le
refoulement sont opérés parallèlement à ces cannelures.
Un carton ondulé présente au moins deux couches de papier ou de
carton entre lesquelles est disposé au moins un ondulé dont les
ondulations forment les cannelures précitées. Par exemple, ces feuilles
peuvent comprendre une couche de papier inférieure ou couverture, un
premier ondulé, une couche de papier intermédiaire, un deuxième ondulé
et une couche de papier supérieure ou intérieure. Dans ce cas, si la
découpe ou le refoulement est réalisé en faisant d'abord coopérer
l'outillage avec la couche de papier supérieure, les plis peuvent se former
sur la couche de papier inférieure.
Ces problèmes de plis peuvent également survenir dans le
traitement de feuilles en des matériaux autres, en particulier des feuilles
ayant une structure multicouche avec des ondulés intercalaires, réalisés au
moins en partie en matière plastique.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients
ou tout au moins d'en limiter l'intensité.
Ce but est atteint grâce au fait que le contre-outillage présente une
surface sensiblement cylindrique ayant au moins une bande de travail qui
s'étend parallèlement à l'axe du deuxième arbre porteur et qui est en
décalage radial par rapport aux portions de ladite surface qui sont
adjacentes à cette bande, ladite bande de travail étant destinée à
coopérer avec l'outillage pour former une découpe ou un pli dans une
feuille et au fait que les premier et deuxième arbres porteurs sont chacun
entraînés par un moteur, le moteur du deuxième arbre porteur étant
commandé en esclave par rapport au moteur du premier arbre.
Pour le traitement d'une feuille, en particulier pour réaliser des
découpes ou des plis dans certaines régions de cette dernière, la feuille
est pincée entre l'outillage et le contre-outillage. Par convention, on
considère dans la suite que, lors du traitement de la feuille, ses couches
supérieure et inférieure sont respectivement du côté de l'outillage et de
celui du contre-outillage. La société demanderesse a constaté que, avec
des contre-outillages classiques ayant une surface parfaitement
cylindrique, la feuille a tendance à être écrasée sur le contre-outillage par
l'outillage. La pénétration de l'outillage dans l'épaisseur de la feuille
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déforme d'abord la couche de papier supérieure, qui est rapprochée de la
couche de papier extérieure du fait de l'écrasement local du ou des
ondulés qui se trouvent entre ces couches. La couche supérieure est donc
tendue pour se rapprocher de la feuille inférieure, tandis que cette
dernière ne l'est pas et reste maintenue contre la surface cylindrique du
contre-outillage.
II en résulte que la couche inférieure ne peut pas accompagner le
déplacement de la couche supérieure, et des plis sont ainsi créés sur cette
couche, ces plis étant d'autant plus gênants que cette couche est en
général la couche extérieure qui est visible lorsque l'emballage est mis en
forme.
La société demanderesse s'est aperçue que le fait de faire coopérer
l'outillage avec la bande de travail en décalage radial par rapport aux
portions adjacentes de la surface du contre-outillage permet d'éviter la
création de ces plis ou tout au moins de faire en sorte que ces plis soient
moins marqués.
En effet, lorsque la bande de travail est en saillie radiale par rapport
aux portions adjacentes de la surface du contre-outillage, la couche
inférieure n'est pas plaquée contre cette surface cylindrique au voisinage
immédiat de la bande de travail. II en résulte qu'elle peut légèrement se
déplacer pour accompagner le déplacement précité de la couche
supérieure, et que ce déplacement s'opère dans le dégagement formé de
part et d'autre de la bande de travail, au-dessus des portions adjacentes
de la surface du contre-outillage, de telle sorte que la couche inférieure
n'est pas comprimée et que ce déplacement ne crée pas de plis.
Une autre possibilité consiste à réaliser la bande de travail en
renfoncement par rapport aux portions adjacentes de la surface du contre-
outillage. Dans ce cas, lorsque l'outillage coopère avec la feuille, il a pour
premier effet de pousser cette dernière à l'intérieur d'un tel renfoncement.
En d'autres termes, ce n'est pas seulement la couche supérieure qui se
déplace et est tendue sous l'action de l'outillage, mais celui-ci contraint
également la couche inférieure à se déplacer et à se tendre, bien que dans
des proportions légèrement moindres. La société demanderesse a
constaté que cette légère tension appliquée à la couche inférieure évite la
création de plis sur cette dernière.
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La surface du contre-outillage est sensiblement cylindrique, les
portions adjacentes à la bande de travail définissant des portions d'une
même surface cylindrique.
Le premier arbre porteur est commandé de manière que, au
moment où l'outillage coopère avec la feuille, il se trouve dans la bonne
région de cette feuille, et soit animé d'une vitesse tangentielle égale à la
vitesse d'avancement de cette dernière. Connaissant par ailleurs la
position de la ou des bandes de travail sur la surface du contre-outillage,
le moteur du deuxième arbre porteur est commandé de manière à
correctement positionner angulairement une bande de travail pour qu'elle
coopère avec l'outillage au moment où celui-ci traite la feuille et de
manière à, à ce moment, animer ladite bande de travail d'une vitesse
tangentielle égale à la vitesse d'avancement de la feuille. C'est donc en
fonction de la commande du premier arbre porteur qu'est déterminée celle
du deuxième arbre porteur.
Avantageusement, la machine comporte des moyens pour
commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs qui sont aptes
à commander cet entraînement de telle sorte que, lors du traitement
successif de plusieurs feuilles, l'outillage coopère successivement avec
différentes bandes de travail.
Ces dispositions permettent d'éviter l'usure prématurée des bandes
de travail.
Avantageusement, la surface du contre-outillage présente une
pluralité de bandes de travail espacées angulairement.
Ainsi, avantageusement, la surface du contre-outillage présente une
alternance régulière de bandes en saillie et de bandes en retrait.
La multiplication du nombre de bandes de travail est intéressante
d'un point de vue pratique. De plus, en choisissant que ces bandes de
travail soient disposées à intervalles réguliers, on simplifie la commande
des moyens d'entraînement de l'arbre porteur du contre-outillage.
En outre, on peut, selon les cas, choisir de faire coopérer l'outillage
avec des bandes en saillie, ou bien de le faire coopérer avec des bandes
en retrait, ces deux types de bandes pouvant constituer des bandes de
travail au sens de la présente invention.
Avantageusement, la bande de travail est montée de manière
amovible sur le contre-outillage.
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Ce montage amovible permet de changer aisément une bande de
travail usée pour la remplacer par une bande de travail neuve.
Avantageusement, les moyens d'entraînement sont aptes à
entraîner les feuilles à une vitesse d'entraînement sensiblement constante
5 dans la zone de traitement et la machine comporte des moyens pour
commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs aptes à
commander l'entraînement en rotation desdits arbres porteurs de telle
sorte que, au moins au moment où l'outillage et la bande de travail
coopèrent avec une feuille pour le traitement de cette dernière, l'outillage
soit animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle est
égale à ladite vitesse d'entraînement et la bande de travail soit située en
regard de cet outillage.
Ainsi, avantageusement, la machine comporte des moyens pour
déterminer une information relative à la position d'une feuille dans la zone
de -traitement et elle comporte une unité de commande apte, en fonction
de cette information, à commander l'entraînement en rotation des premier
et deuxième arbres porteurs de telle sorte que, pour le traitement de cette
feuille, l'outillage se trouve au contact d'une région prédéterminée de la
feuille et soit animé d'une vitesse de traitement dont la composante
tangentielle est égale à ladite vitesse d'entraînement, tandis que la bande
de travail se trouve au contact de ladite région déterminée, mais de l'autre
côté de la feuille par rapport à l'outillage.
Avantageusement, les moyens pour commander l'entraînement en
rotation des arbres porteurs sont aptes à commander cet entraînement en
rotation de telle sorte que, au moins au moment où l'outillage et la bande
de travail coopèrent avec une feuille pour le traitement de cette dernière,
l'outillage et la bande de travail soient chacun animés d'une vitesse de
traitement dont la composante tangentielle est égale à ladite vitesse
d'entraînement.
Selon une variante, le premier arbre porteur est un arbre porteur à
outils multiples apte à porter au moins un premier et un deuxième outil
espacés angulairement et l'unité de commande est apte à commander
l'entraînement en rotation dudit arbre porteur à outils multiples selon un
cycle comprenant une phase de traitement par le premier outil, dans
laquelle ledit premier outil est au contact d'une première région
déterminée d'une feuille située dans la zone de traitement de la machine
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et est animé d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'entraînement
de cette feuille, une phase de positionnement au cours de laquelle l'arbre
porteur à outils multiples est entraîné pour positionner le deuxième outil
en situation de traiter une deuxième région déterminée de la feuille et une
phase de traitement par le deuxième outil, dans laquelle le deuxième outil
est au contact de ladite deuxième région et est animé d'une vitesse
tangentielle égale à la vitesse d'entraînement.
Dans ce cas, avantageusement, l'unité de commande est apte à
commander l'entraînement du deuxième arbre porteur de telle sorte que,
au cours d'un cycle, le premier et le deuxième outil du premier arbre
porteur coopèrent avec deux bandes de travail distinctes.
Avantageusement, les premier et deuxième arbres porteurs sont
chacun entraînés par un moteur, le moteur du deuxième arbre porteur
étant commandé en esclave par rapport au moteur du premier arbre.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux
à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation
représenté à titre d'exemple non limitatif.
La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une vue d'une machine conforme à l'invention en
coupe dans un plan vertical ;
- la figure 2 montre le flanc d'un emballage après son traitement
par la machine ;
- la figure 3 montre, en coupe dans son épaisseur, la structure
d'une feuille dans laquelle peut être réalisé un tel flanc ;
- la figure 4 est une vue synoptique en perspective des principaux
organes de la machine, avec le principe de leur commande ; et
- les figures 5 à 8 montrent la conformation d'un contre-outillage,
dans des coupes transversales à l'axe de l'arbre porteur de ce dernier.
La machine représentée sur la figure 1 comporte une table
d'alimentation 10 sur laquelle est disposée une feuille 12 en vue de son
traitement dans la machine. II s'agit par exemple d'une feuille ayant une
structure multicouche ondulée, en carton ou en plastique.
La machine présente une zone d'entrée E, une zone de traitement T
et une zone de sortie S successivement disposées dans le sens F d'avan
cernent des feuilles. Dans la zone d'entrée E, les feuilles sont prises en
charge par des moyens d'entraînement 14 qui les entraînent à vitesse
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constante à travers la zone de traitement T. Dans l'exemple représenté,
cette zone T comprend deux unités de traitement, respectivement U1 et
U2, disposées l'une à la suite de l'autre dans la direction F. Entre ces deux
unités, se trouvent des moyens de relais d'entraînement 16. Des moyens
d'entraînement 18 sont également prévus à la sortie S de la machine.
Celle-ci sert à traiter des feuilles pour les conformer de telle sorte
qu'elles puissent ensuite être pliées de manière à former un emballage.
Par exemple, la figure 2 montre un flanc traité par la machine à partir
d'une feuille pleine. Ce flanc présente des découpes 22 et des plis 24 qui
sont disposés transversalement par rapport à la direction F d'avancement
de la feuille dans la machine. Les outillages des unités de traitement U1 et
U2 situées dans la zone de traitement T de la machine permettent de
pratiquer ces découpes et ces plis. Ces outillages comprennent des outils à
découper ou couteaux qui forment des découpes 22 et des outils à
refouler ou refouleurs qui forment des plis 24.
Le flanc représenté sur la figure 2 comprend également des plis 26,
qui sont disposés parallèlement à la direction F et qui peuvent être réalisés
à l'aide de galets refouleurs qui coopèrent avec les moyens d'entraîne-
ment. Le flanc présente encore des découpes spécifiques, par exemple
des orifices 28, qui servent à former des poignées dans l'emballage et qui
sont réalisées dans l'une des unités U1 et U2.
Les moyens d'entraînement de la machine comprennent des galets
d'entraînement en forme de disques qui sont entraînés en rotation. On
voit par exemple sur la figure 1, à l'entrée de la machine, des galets
d'entraînement inférieurs 30 et 32, et des galets d'entraînement
supérieurs 34 et 36. De même, à la sortie, les moyens d'entraînement 18
comprennent des galets inférieurs 38 et 40 et des galets supérieurs 42 et
44. Les moyens de relais d'entraînement 16 comprennent également des
galets inférieurs 46 et supérieurs 48. Sur la figure 1, les moyens
d'entraînement 14 et 18 comprennent chacun deux rangées de galets
inférieurs et supérieurs. Pour simplifier, on a seulement représenté une
rangée de galets pour chacun de ces moyens d'entraînement sur la figure
4.
Ainsi, la figure 4 montre, à l'entrée de la machine, les galets
inférieurs 30 et les galets supérieurs 34 respectivement montés sur un
arbre inférieur 31 et sur un arbre supérieur 35. De même, à la sortie, les
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galets inférieurs 38 et supérieurs 42 sont respectivement montés sur deux
arbres 39 et 43, tandis que les galets intermédiaires 46 et 48 du relais 16
sont montés sur deux arbres 47 et 49. Les moyens d'entraînement sont
entraînés par un moteur principal d'entraînement M50. Les différents
arbres précités sont entraînés par ce moteur, auquel ils sont reliés par des
moyens de transmission tels que des courroies 51.
De manière générale, les moyens d'entraînement peuvent être
analogues à ceux qui sont décrits dans la demande PCT WO 02/02305.
Chacune des unités de traitement U1 et U2 comprend des moyens
de traitement qui comprennent eux-mêmes un outillage et un contre-
outillage ou contre-partie pour cet outillage.
Ainsi, l'unité U1 comprend un premier arbre porteur 52 qui porte
des outils 53 et 53', ainsi qu'un deuxième arbre porteur 54 qui porte un
contre-outillage 56.
De même, l'unité U2 comprend un premier arbre porteur 62 qui
porte des outils 63, ainsi qu'un deuxième arbre porteur 54' qui porte un
contre-outillage 56'.
Le contre-outillage 56 de l'unité U1 a une surface sensiblement
cylindrique ayant une pluralité de bandes de travail 57. Ces bandes de
travail s'étendent parallèlement à l'axe de l'arbre 54, c'est-à-dire
transversalement à la direction F. Les bandes de travail 57 sont en
décalage radial par rapport aux portions 58 de la surface du contre-
outillage qui sont adjacentes à ces bandes. En l'espèce, les bandes de
travail 57 sont en saillie sur la surface du contre-outillage.
Le contre-outillage 56' de l'unité U2 pourrait être réalisé comme le
contre-outillage 56 de l'unité U1 mais, sur les figures 1 et 4, on a choisi de
lui donner une surface parfaitement cylindrique en raison de la
conformation des outils 63 qui sont des outils de découpe rotative dont la
largeur, mesurée selon la circonférence de l'arbre porteur 62 est plus
grande que celle des outils 53 et 53'.
Les bandes 57 sont avantageusement réalisées en un matériau tel
que du polyuréthane, suffisamment souple pour permettre aux outils de
remplir leur fonction en coopérant avec elles.
Dans l'unité U1, les outils 53 et 53' sont des couteaux de découpe
ou de refoulement qui, lors des opérations de découpe ou de refoulement,
peuvent pénétrer légèrement dans le polyuréthane des bandes 57.
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Les arbres 52, 54, 62 et 54' sont disposés transversalement à la
direction F d'avancement des feuilles dans la machine, de telle sorte que
les outils coopèrent avec leur contre-outillage respectif dans le plan P
d'avancement des feuilles dans la machine, alors que les outils et les
contre-outillages (ou, pour le contre-outillage 56, les bandes 57) sont
animés de vitesses tangentielles, respectivement V52, V62, V54 et V54',
qui sont parallèles à ce plan et dirigées dans le sens F d'avancement des
feuilles. En l'espèce, les premiers arbres porteurs 52 et 62 sont disposés
au-dessus du plan P, tandis que les deuxièmes arbres porteurs 54 et 54'
sont disposés en-dessous de ce plan.
On s'intéresse d'abord plus spécifiquement à l'unité de traitement
U1. Le premier arbre porteur 52 est entraîné en rotation par un moteur
M52, par exemple un moteur asynchrone, un moteur sans balai ou, de
manière générale, un moteur de positionnement.
Comme indiqué dans WO 02/02305, le moteur M52 est commandé
de telle sorte que l'outillage 53, 53' porté par l'arbre 52 soit animé, au
moment où il entre en contact avec la feuille 12 pour le traitement de
cette dernière, d'une vitesse tangentielle V52 égale à la vitesse V
d'avancement de cette feuille.
Pour cela, la machine comprend une unité de commande UC qui, en
fonction d'une information relative à la position d'une feuille 12 dans la
zone de traitement T, commande le moteur M52 par une ligne de
commande L52. L'information relative à la position de la feuille 12 est par
exemple délivrée, au fur et à mesure de l'avancement d'une feuille dans la
machine, par des capteurs de position tels que des cellules photoélec-
triques C1, C2 et C3, qui sont successivement disposées sur le trajet
d'avancement des feuilles et qui sont raccordées à l'unité de commande
UC par des lignes d'entrée d'information, respectivement LC1, LC2 et LC3.
Le fonctionnement des moyens permettant de connaître la position
de la feuille est décrit plus en détail dans WO 02/02305.
L'unité de commande UC connaît la vitesse d'avancement et la
position de la feuille dans la machine (elle commande le moteur principal
M50 par une ligne de commande L50 et vérifie cette vitesse par une ligne
d'entrée LE50 reliée à un capteur de vitesse) et, en fonction des moyens
de paramétrage MP entrés dans cette unité UC pour mémoriser le type de
traitement (découpe, plis) devant être appliqué dans telle ou telle région
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de la feuille, celle-ci peut commander le moteur M52 pour qu'il positionne
les outils de l'unité U1 au bon endroit, au bon moment et à la bonne
vitesse.
En l'espèce, la position des outils sur l'arbre porteur 52 est réglable,
5 comme indiqué dans WO 02/02305.
De son côté, le deuxième arbre porteur 54 est entraîné en rotation
par un moteur M54 qui .est commandé par l'unité de commande UC, par
une ligne de commande L54.
En l'espèce, les moteurs M52 et M54 peuvent être commandés en
10 maître-esclave.
C'est en effet sur la base de la commande du moteur M52, et en
connaissant en outre la position de la ou des bandes de travail 57, que le
moteur M54 est commandé par l'unité UC pour que la ou une bande de
travail se trouve en regard d'un outil 53 ou 53' au moment où cet outil
coopère avec la feuille, et soit animé de la bonne vitesse par rapport à
celle de l'outil 53.
De préférence, la composante tangentielle V54 de cette vitesse est,
comme la composante tangentielle V52 de celle de l'outil 53 ou 53', égale
à la vitesse V de la feuille.
L'unité de commande UC connaît la vitesse d'avancement de la
feuille et commande la vitesse du moteur M52 en conséquence par la ligne
L52. L'unité de commande connaît également la position de la ou des
bandes de travail 57 du contre-outillage 56 (par exemple par un repérage
de la position angulaire du contre-outillage 56 et/ou de l'arbre 52 et par
une mémorisation de la position de la ou des bandes de travail par rapport
à un repère sur la surface du contre-outillage) et, en fonction de la
commande qu'elle donne au moteur M52, elle commande également le
moteur M54. L'unité de commande UC connaît la vitesse de rotation des
arbres 52 et 54 par des capteurs de vitesse, qui sont associés à ces arbres
et qui sont reliés à cette unité par des lignes d'entrée et de mesure de
vitesse LE52 et LE54, respectivement pour les arbres 52 et 54. En fonction
des données qui lui sont transmises par ces lignes, l'unité UC peut
commander les moteurs M52 et M54.
De même, pour l'unité de traitement U2, le premier arbre
porteur 62 est entraîné en rotation par un moteur M62 qui est commandé
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par l'unité de commande UC par une ligne de commande L62 et dont la
vitesse est transmise à cette unité par une ligne d'entrée LE62.
L'arbre porteur 54' du contre-outillage 56' est entraîné en rotation
par un moteur M54', lui-même commandé par l'unité UC par une ligne de
commande L54'. Cette unité connaît la vitesse de cet arbre par une ligne
d'entrée de mesure de vitesse LE54' reliée à un capteur.
Comme on l'a indiqué précédemment, la vitesse tangentielle V52 de
l'outil 53 ou 53' est égale à la vitesse d'entraînement V lorsque cet outil
coopère avec une feuille pour le traitement de cette dernière. Le
moteur M52 peut être commandé selon des phases successives,
comprenant une phase d'attente pendant laquelle l'outil est écarté du
trajet des feuilles et une phase de traitement pendant laquelle l'outil
coopère avec ces feuilles et pendant laquelle la vitesse V52 est égale à la
vitesse V. Entre la phase d'attente et la phase de traitement, le
moteur M52 accélère très rapidement, tandis qu'il décélère très rapide-
ment après la phase de traitement.
De manière générale, le premier arbre porteur 52 ou 62 de
l'unité U1 ou U2 peut être entraîné selon une séquence comprenant une
phase de positionnement au cours de laquelle il est entraîné pour
positionner l'outillage qu'il porte en situation de traiter une région
déterminée de la feuille et une phase de traitement pendant laquelle
l'outillage est au contact de cette région déterminée, est animé d'une
vitesse tangentielle égale à la vitesse d'entraînement V et coopère avec
son contre-outillage 56 ou 56'. Lorsque, comme le contre-outillage 56, ce
dernier présente des bandes de travail 57, une bande de travail 57 se
trouve en regard de l'outillage pendant la phase de traitement et est
animée d'une vitesse tangentielle V54 qui est égale à la vitesse V.
L'arbre 52 peut être un arbre porteur à outils multiples, apte à
porter au moins deux outils espacés angulairement. C'est ce que l'on voit
sur la figure 1, sur laquelle deux outils 53, 53' diamétralement opposés
sont disposés sur l'arbre 52. L'espacement angulaire de ces deux outils
peut être réglé par des moyens de réglage M qui sont décrits en détail
dans WO 02/02305.
Dans ce cas, l'unité de commande UC peut commander l'entraîne
ment en rotation de l'arbre 52 selon un cycle comprenant une phase de
traitement par le premier outil 53, dans laquelle cet outil est au contact
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d'une première région déterminée d'une feuille située dans la zone de
traitement T de la machine et est animé d'une vitesse tangentielle V52
égale à la vitesse V, une phase de positionnement au cours de laquelle
l'arbre porteur 52 est entraîné pour positionner le deuxième outil 53' en
situation de traiter une deuxième région déterminée de la feuille et une
phase de traitement par ce deuxième outil 53' dans laquelle celui-ci est au
contact de la deuxième région de la feuille et est animé d'une vitesse
tangentielle V52 égale à la vitesse V. La phase de positionnement peut
comprendre une phase d'attente ou une phase de rotation très rapide,
selon l'espacement angulaire entre les outils 53 et 53' et l'espacement
entre les régions de la feuille devant être successivement traitées par ces
outils.
De son côté, le deuxième arbre porteur 54 peut être commandé
pour placer une bande de travail 57 en situation d'attente et animer cette
bande d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse V lorsque ladite bande
se trouve en regard de l'outil 53 qui coopère avec elle pour traiter la
feuille
dans la première région précitée. Si l'arbre 52 a la séquence d'entraîne-
ment décrite ci-dessus, l'arbre 54 peut connaître une nouvelle phase de
positionnement dans laquelle une autre bande de travail ou la même est
placée en situation d'attente, pour être ensuite animée d'une vitesse
tangentielle V54 égale à la vitesse V de manière à coopérer avec l'outil 53'
pour traiter la deuxième région déterminée de la feuille.
En ce qui concerne la deuxième unité de traitement U2, dans
l'exemple représenté, le premier arbre porteur 62 porte une surface
cylindrique S62 qui porte un outil 63 apte à former des découpes du type
des découpes 28 du flanc représenté sur la figure 2.
L'arbre 62 est porté sur un axe mobile 110 qui est supporté par un
arbre d'écartement 106, par l'intermédiaire d'un excentrique 108. A l'aide
d'un moteur d'écartement M108, cet excentrique peut être entraîné en
rotation de manière à soulever ou à abaisser l'arbre 62 auquel il est relié
par un système de bielles 112 articulées sur des leviers 114. Le
fonctionnement de ce système est décrit en détail dans WO 02/02305.
Comme on peut le voir sur la figure 3, la feuille 12 présente par
exemple une structure multicouche avec des couches intermédiaires en
ondulé. Elle comporte ainsi une couche extérieure 12A, une couche
intermédiaire 12B et une autre couche extérieure 12C, des couches
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d'entretoisement en matériau ondulé, 13A, 13B étant disposées entre les
couches 12A et 12B d'une part, et entre les couches 12B et 12C d'autre
part. On a indiqué sur la figure 3 la direction F d'entraînement de la feuille
dans la machine, par rapport à laquelle des cannelures 13' formées par les
ondulés 13A et 13B sont disposées transversalement, comme les plis 24 et
les découpes 22 et 28 du flanc de la figure 2.
Pour le traitement de la feuille par l'unité U1 ou U2, le contre-outil
coopère avec la couche 12C, tandis que l'outil coopère avec la
couche 12A. Au cours de son déplacement, il a tendance à écraser les
cannelures 13' et à rapprocher la couche 12A de la couche 12C. Lorsque la
couche 12C ne peut pas, elle aussi, connaître un déplacement de même
nature, sinon de même degré, il en résulte la création d'un pli disgracieux
sur cette couche 12C.
La figure 5 montre une première variante pour la réalisation du
contre-outillage de la machine de l'invention. Celui-ci comporte un cylindre
creux de support 155 qui peut coopérer par sa périphérie interne avec le
deuxième arbre porteur 54 de maniëre connue en soi et non représentée,
pour entraîner le contre-outillage en rotation. A la surface de ce cylindre
creux 155 est disposé un revêtement qui coopère avec l'outillage pour
réaliser le traitement de la feuille, par découpe ou par formation de plis.
En l'espèce, la surface du contre-outillage présente une pluralité de
bandes de traitement 157 régulièrement espacées angulairement. On voit
que les bandes de travail 157 sont en saillie radiale d'une distance r par
rapport aux portions 158 de la surface du contre-outillage entre lesquelles
elles sont disposées. En fait, les surfaces des bandes de travail 157 sont
centrées sur un premier cercle C1, tandis que les surfaces 158 sont
centrées sur un deuxième cercle C2, le rayon du cercle C1 étant supérieur
de la distance r à celui du cercle C2.
On a représenté sur la figure 5 les positions des lames 153A et
153B d'un outil de découpe qui coopère avec l'une des bandes de
travail 157 pour former une découpe dans la feuille 12 (cette dernière
étant seulement esquissée).
On voit que les lames 153A et 153B pénètrent légèrement dans la
bande 157, qui est par exemple formée en polyuréthane. Les bandes 157
ont par exemple la forme de prismes, dont la longueur est parallèle à l'axe
du cylindre creux 155, et dont la base est sensiblement trapézôidale
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comme le montrent les dessins. Au cours de son traitement par l'outillage,
la feuille repose sur la face supérieure d'une bande 157. Elle est déformée
par l'application de l'outil contre sa surface, et, comme on le voit sur la
figure 5, le fait que les bandes 157 soient en saillie par rapport aux
portions 158 de la surface de l'outillage permet que cette déformation de
la feuille se fasse, pour les régions de cette dernière qui sont adjacentes à
la zone de découpe, sans pression de cette feuille contre la surface du
contre-outillage. II en résulte que la création de plis permanents est
évitée.
De préférence, la largeur de la ou de chaque bande de travail est
supérieure à la largeur de l'outillage, tout en étant voisine de cette
largeur. C'est ainsi que la largeur Lc d'une bande 57, mesurée entre deux
rayons R1 et R2 du cylindre creux 156, selon la face supérieure de cette
bande, est légèrement supérieure à la largeur Lo de l'outillage. Cette
largeur Lo est mesurée entre les faces externes des lames 153A et 153B,
entre deux rayons du cylindre 155.
Avantageusement, la largeur Lc est comprise entre 1,05 et 2 fois la
largeur Lo, de préférence entre 1,05 et 1,8 fois cette largeur Lo.
Dans l'exemple représenté, le contre-outillage 156 comprend une
plaque de tôle 160 qui est enroulée à la surface du cylindre creux 155 et
est fixée sur cette dernière. Par exemple, les deux extrémités 160A et
160B de la plaque de tôle se rejoignent dans un renfoncement 155' de la
surface du cylindre 155, dans lequel elles sont fixées à l'aide de vis 162.
Un revêtement 159, par exemple en polyuréthane, est fixé sur la surface
de la plaque de tôle, sauf dans la région de ses extrémités. C'est la
surface externe de ce revêtement qui forme les portions 158 précitées, se
présentant sous la forme de bande en retrait. La surface du revêtement
159 présente également des logements 159' en creux par rapport à la
surface 158, dans lesquels peuvent être disposées les bandes de
travail 157. Par exemple, ces bandes sont fixées dans les logements à
l'aide de rubans adhésifs double face. Ceci permet, lorsqu'une bande 157
est usée, de l'ôter rapidement de son logement pour y disposer une
nouvelle bande. .
Dans la région des extrémités de la plaque de tôle 160, une bande
de revêtement 159A amovible peut être fixée, par exemple par collage ou
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à l'aide d'un ruban adhésif double face. On peut ainsi avoir accès aux vis
162 pour fixer la plaque de tôle, puis recouvrir ces vis par la bande 159A.
Sur la figure 6, qui montre une variante de la figure 5 selon la
portion agrandie VI, les bandes de travail 257 du contre-outillage 256 sont
5 fixées de la même manière que les bandes 157. Elles se différencient de
ces dernières par le fait qu'elles présentent une surface extérieure
arrondie.
Cette forme donne une courbure homogène à la face inférieure de
la feuille lors de son traitement. La forme en prisme des bandes 157 peut
10 légèrement marquer la face inférieure de la feuille selon les arêtes du
prisme lors du traitement de cette feuille, ce qui n'est pas nécessairement
inesthétique, car le pli ou la découpe réalisé par l'outil est parfaitement
positionné entre ces marques légères.
Par ailleurs, sur la figure 6, le mode de fixation de la tôle 260 à la
15 surface du cylindre creux 155 est légèrement différent de celui de la
figure 5. En effet, l'une des extrémités 260A de la tôle porte une
équerre 264 qui, sur les deux côtés de son aile d'entretoisement 264A,
porte un coussin en un matériau du type polyuréthane, respectivement
266A et 266B. L'équerre est disposée dans le renfoncement 155' du
cylindre creux 155, son aile de fixation 264B étant fixée dans ce renfonce-
ment à l'aide d'une vis 162. Le coussin 266A repose contre l'un des côtés
du renfoncement 155', tandis que le coussin 266B forme un organe de.
verrouillage sous lequel un espace libre 265 (ménagé au-dessus de l'aile
de fixation 264B de l'équerre) permet l'insertion d'un organe de
verrouillage complémentaire 267A solidaire de l'autre extrémité 260B de la
plaque de tôle, cet organe de verrouillage étant formé par le bord
d'accrochage d'une bande 267, par exemple en polyuréthane solidaire de
la plaque de tôle. Cet organe de verrouillage complémentaire peut être
également réalisé en un matériau du genre du polyuréthane. La tôle est
ainsi démontable, mais, lorsqu'elle est fixée sur le cylindre creux 155, ses
deux extrémités libres s'étendant selon des droites parallèles à l'axe de ce
cylindre, sont en bout à bout. Comme dans la variante de la figure 5, un
revêtement 159 est fixé sur la plaque de tôle et présente des logements
159' dans lesquels peuvent être fixées les bandes de travail 257.
Sur la figure 7, la surface du contre-outillage est également portée
par une tôle porteuse 360, par exemple fixée sur le cylindre de la même
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manière que la tôle 160 de la figure 5. Toutefois, un autre mode de
fixation, par exemple celui de la figure 6, pourrait également être utilisé.
Sur cette tôle 360 sont fixés au moins deux éléments de surface
359 qui définissent entre eux, par leurs bords axiaux 359A en regard
pourvus de premières surfaces de retenue, un logement pour une bande
de travail 357, cette dernière étant apte à être insérée dans ce logement
et présentant, sur ses bords axiaux, les deuxièmes surfaces de retenue
aptes à coopérer avec lesdites premières surfaces de retenue.
En l'espèce, le contre-outillage comprend plus de deux bandes de
travail 357 et le nombre d'éléments de surface 359 est supérieur à deux.
Dans l'exemple représenté, les premières surfaces de retenue formées sur
les bords axiaux 359A parallèles à l'axe du deuxième arbre porteur sont
réalisées par des gorges axiales 359' formées par une partie en surplomb
des éléments de retenue 359, entre lesdits éléments de retenue et la
surface extérieure de la tôle 360. De leur côté, les bandes de travail
présentent des languettes 357' qui sont insérées dans les rainures ou
gorges 359'.
Les bandes de travail sont insérées dans les logements formés
entre deux éléments de surface 359 adjacents par un déplacement axial
de ces bandes 357, les languettes 357' étant placées dans les rainures
359'.
Ainsi, les bandes de travail 357 sont aisément démontables pour
pouvoir être remplacées.
Dans la variante de la figure 7, les éléments de surface 359 sont
eux-mêmes fixés de manière amovible sur la tôle porteuse 360. Par
exemple, des réglettes de fixation 370 sont fixées à intervalles réguliers à
la surface de la tôle 360, et les éléments de surface 359 sont retenus sur
ces réglettes.
Ainsi, dans l'exemple représenté, les faces intérieures des éléments
359 présentent chacune deux gorges axiales 371 dont les profils, par
exemple en queue d'aronde, sont adaptés à ceux des réglettes 370. Ainsi,
les éléments de surface 359 peuvent être fixés sur la tôle par
encliquetage, ou bien par un déplacement axial de ces éléments 359
permettant d'enfiler les réglettes dans les gorges 371. Des moyens de
butée axiale pour déterminer la position finale des éléments 359 peuvent
être associés à ces réglettes.
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II est ainsi possible de changer les éléments de surface 359 qui
pourraient être endommagés.
Selon le type de feuille devant être traitée par la machine, on peut
choisir de faire coopérer l'outillage soit avec les bandes de travail 357,
soit
avec les éléments de surface 359.
On constate sur la figure 7 que les bandes de travail 357 du contre-
outillage 356 sont en retrait par rapport aux éléments de surface
adjacents. La figure 7 montre les deux lames 153A et 153B d'un outil de
découpe qui coopèrent avec l'une des bandes de travail 357. En réalité, les
surfaces des bandes de travail se présentent comme les fonds de gorges
axiales de la surface du contre-outillage. Pour réaliser la découpe ou le pli,
l'outil pénètre dans l'une de ces gorges, et pousse la feuille vers le fond de
cette gorge, c'est-à-dire vers une bande de travail. Par conséquent, les
couches supérieure (en premier au contact de l'outil) et inférieure
(tournée du côté du contre-outillage) se déforment toutes les deux pour
pénétrer dans la gorge précitée. II en résulte que les deux couches de la
feuille sont légèrement tendues, même si la couche inférieure, située du
côté du contre-outillage, l'est moins que la couche supérieure. La
demanderesse a constaté que cette disposition permet d'éviter la
formation de plis.
II convient de relever que la largeur Lc de la face externe des
bandes 357, mesurée entre deux rayons du cylindre creux 155, est
légèrement supérieure à la largeur Lo de l'outil.
La figure 8 reprend la variante des bandes de travail sous la forme
d'éléments saillants par rapport à la surface courante du contre-outillage
456, mais propose des moyens de fixation amovibles de ces bandes qui
s'apparentent à ceux de la figure 7. Par exemple, la tôle 460 est fixée sur
la surface du cylindre creux 155 de la même manière que sur la figure 5.
Une pluralité d'éléments de surface 459 est fixée sur cette tôle de telle
sorte que deux éléments de surface 459 adjacents définissent entre eux,
par leurs bords axiaux en regard, un logement pour une bande de travail
457. Les bords axiaux 459A des éléments de surface 459 sont pourvus de
premières surfaces de retenue formées par des gorges axiales 459', dans
lesquelles des ailes 457' des bandes de travail 457 sont engagées pour
retenir lesdites bandes de travail.
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Les éléments de surface 459 peuvent être fixés, par exemple par
collage ou par surmoulage sur la surface de la tôle 460, ou bien ils
peuvent être fixés de manière amovible sur cette tôle, par exemple à l'aide
d'adhésifs double face.
On s'arrange pour que les vis de fixation de la tôle sur le cylindre
creux 155 se trouvent dans une zone ménagée entre deux éléments de
surface 459 adjacents, zone qui peut être dégagée lorsque l'une des
bandes de travail 457 est ôtée de son logement.
Comme sur les figures précédentes, selon le type de feuille devant
être traitée, on peut choisir que ce soient les bandes de travail 457 qui
coopèrent avec l'outillage, ou bien que ce soient des éléments de surface
459.
